Linux - CentOS7上的時間同步

1. 時區的概念

1.1 時區簡介

　　地球是自西向東自轉，東邊比西邊先看到太陽，東邊的時間也比西邊的早。東邊時刻與西邊時刻的差值不僅要以時計，而且還要以分和秒來計算，這給人們帶來不便。所以為了克服時間上的混亂，1884年在華盛頓召開的一次國際經度會議（又稱國際子午線會議）上，規定將全球划分為24個時區(東、西各12個時區)。規定英國（格林尼治天文台舊址）為中時區（零時區）、東1-12區，西1-12區。每個時區橫跨經度15度，時間正好是1小時。最后的東、西第12區各跨經度7.5度，以東、西經180度為界。每個時區的中央經線上的時間就是這個時區內統一采用的時間，稱為區時，相鄰兩個時區的時間相差1小時。例如，中國東8區的時間總比泰國東7區的時間早1小時，而比日本東9區的時間遲1小時。因此，出國旅行的人，必須隨時調整自己的手表，才能和當地時間相一致。凡向西走，每過一個時區，就要把表撥慢1小時（比如2點撥到1點）；凡向東走，每過一個時區，就要把表撥快1小時（比如1點撥到2點）。並且規定英國（格林尼治天文台舊址）為本初子午線，即零時（24時）經線。

　　實際上，世界上不少國家和地區都不嚴格按時區來計算時間。但為了在全國范圍內采用統一的時間，一般都把某一個時區的時間作為全國統一采用的時間。例如，中國把首都北京所在的東8區的時間作為全國統一的時間，稱為北京時間。又例如，法國、荷蘭和比利時等國，雖然地處中時區，但為了和歐洲大多數國家時間相一致，則采用東1區的時間。

1.2 世界各城市時間查詢

　　查詢網站：https://www.timeanddate.com/

2. GMT、UTC、CST、DST 時間

2.1 UTC

 　　整個地球分為二十四時區，每個時區都有自己的本地時間。在國際無線電通信場合，為了統一起見，使用一個統一的時間，稱為通用協調時(UTC, Universal Time Coordinated)。

2.2 GMT

 　　格林威治標准時間 (Greenwich Mean Time)指位於英國倫敦郊區的皇家格林尼治天文台的標准時間，因為本初子午線被定義在通過那里的經線。(UTC與GMT時間基本相同，本文中不做區分)

2.3 CST

 　　中國標准時間 (China Standard Time)  UTC = GMT = CST - 8 

2.4 DST

 　　夏令時(Daylight Saving Time) 指在夏天太陽升起的比較早時，將時間撥快一小時，以提早日光的使用。（中國不使用）

3. 硬件時間和系統時間

3.1 硬件時間

　　RTC（Real-Time Clock）或CMOS時間，一般在主板上靠電池供電，服務器斷電后仍然繼續運行。僅保存日期時間數值，無法保存時區和夏令時設置。

3.2 系統時間

　　一般在服務器啟動時復制RTC時間，之后獨立運行，保存了時間、時區和夏令時設置。

4. CentOS7上的時間管理命令：timedatectl

4.1 timedatectl 選項

$ timedatectl --help
timedatectl [OPTIONS...] COMMAND ...

Query or change system time and date settings.

  -h --help                Show this help message
     --version             Show package version
     --no-pager            Do not pipe output into a pager
     --no-ask-password     Do not prompt for password
  -H --host=[USER@]HOST    Operate on remote host
  -M --machine=CONTAINER   Operate on local container
     --adjust-system-clock Adjust system clock when changing local RTC mode

Commands:
  status                   Show current time settings
  set-time TIME            Set system time
  set-timezone ZONE        Set system time zone
  list-timezones           Show known time zones
  set-local-rtc BOOL       Control whether RTC is in local time
  set-ntp BOOL             Control whether NTP is enabled

 

4.2 timedatectl 案例

查看當前系統時間、時區

$ timedatectl 
      Local time: Thu 2018-10-11 13:03:04 CST
  Universal time: Thu 2018-10-11 05:03:04 UTC
        RTC time: Thu 2018-10-11 01:17:11
       Time zone: Asia/Shanghai (CST, +0800)
     NTP enabled: no
NTP synchronized: no
 RTC in local TZ: no
      DST active: n/a

$ timedatectl status
      Local time: Thu 2018-10-11 13:03:09 CST
  Universal time: Thu 2018-10-11 05:03:09 UTC
        RTC time: Thu 2018-10-11 01:17:16
       Time zone: Asia/Shanghai (CST, +0800)
     NTP enabled: no
NTP synchronized: no
 RTC in local TZ: no
      DST active: n/a

列出全世界所有的時區

# timedatectl list-timezones | grep Asia
...
Asia/Hong_Kong
Asia/Shanghai
Asia/Taipei
Asia/Urumqi
...

設置時區

# 方法1：
# 將時區設置為上海
$ timedatectl set-timezone Asia/Shanghai

# 方法2：
# 直接修改符號鏈接
$ rm /etc/localtime
$ ln -s ../usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
 

設置時間

# 方法1：使用timedatectl，NTP enabled: yes時，使用了NTP服務器自動同步時間，若堅持要手動修改時間，先timedatectl set-ntp no。
# 設置日期和時間
$ timedatectl set-time '2018-10-11 09:00:00'
# 設置日期
$ timedatectl set-time '2018-10-11'
# 設置時間
$ timedatectl set-time '09:00:00'

# 方法2：使用date
$ date -s '2018-10-11 09:00:00'

同步系統時間到硬件時間

# 方法1：不建議硬件時間隨系統時間變化
# 設置硬件時間隨系統時間變化
$ timedatectl set-local-rtc 1
# 設置硬件時間不隨系統時間變化
$ timedatectl set-local-rtc 0

# 方法2：
$ hwclock --systohc

是否啟用自動同步時間

# 啟用|停用自動同步時間
$ timedatectl set-ntp yes|no

# 上面的命令其實是啟用、停用時間服務器，若安裝了chrony服務，則等同於對該服務啟停，若只安裝了ntp，則是對ntp服務啟停。
# 對chrony服務啟停
$ systemctl start|stop chronyd
# 對ntp服務啟停
$ systemctl start|stop ntpd

 

5. 自動同步時間：服務ntp、chrony，命令ntpdate

　　CentOS7之前采用ntp服務自動同步時間，CentOS7推薦使用chrony同步時間，當然ntp仍然可以使用，chrony官網列舉了諸多chrony優於ntp的功能（ntp與chrony的對比：https://chrony.tuxfamily.org/comparison.html）。

　　此外我們若要立刻將系統時間同步為NTP服務時間，使用ntpdate命令，也可以配置計划任務定期使用ntpdate命令同步時間，從而就不用使用ntp或chrony服務，減少監聽的端口，增加系統安全性。

5.1 ntp的安裝配置

安裝ntp

$ yum -y install ntp

配置ntp同步阿里雲時間服務器

$ vim /etc/ntp.conf
...
server ntp1.aliyun.com
server ntp2.aliyun.com
server ntp3.aliyun.com
#server 0.centos.pool.ntp.org iburst
...

啟動ntp服務器

$ systemctl start ntpd

 

5.2 chrony的安裝配置

安裝chrony

$ yum -y install chrony

配置chrony

$ vim /etc/chrony.conf
server ntp1.alyun.com
server ntp2.alyun.com
server ntp3.alyun.com
#server 0.centos.pool.ntp.org iburst
...

啟動chrony

$ systemctl start chronyd

 

5.3 配置計划任務，使用ntpdate同步時間

# 啟動並開機啟動計划任務cron
$ systemctl start crond
$ systemctl enable crond

# 配置計划任務，每5分鍾同步一次
$ crontab -e
*/5 * * * * /usr/sbin/ntpdate ntp1.aliyun.com

 

6. 參考文章

[博客]   centos7之關於時間和日期以及時間同步的應用  作者：Charles.L

[百科] 搜狗百科時區的介紹